گرافن اکسید
گرافن اکسید (Graphene Oxide) نوعی نانوماده دوبعدی است که از لایه‌های گرافن تشکیل شده و با گروه‌های عاملی اکسیژن‌دار، مانند هیدروکسیل و کربوکسیل پوشانده شده است. این گروه‌های اکسیژن‌دار موجب افزایش فاصله بین لایه‌ها و قابلیت انحلال پودر گرافن اکسید در آب و دیگر حلال‌های قطبی می‌شوند.
کاربردهای گرافن اکسید (GO) در فناوری‌های نوین
گرافن اکسید به دلیل ویژگی‌های منحصربه‌فرد خود مانند مساحت سطح بالا، هدایت الکتریکی و قابلیت اصلاح‌پذیری سطحی در فناوری‌های نوین کاربردهای زیادی دارد. در زیر به برخی از مهم‌ترین کاربردهای گرافن اکسید (GO) در فناوری‌های پیشرفته اشاره شده است:
ذخیره‌سازی انرژی
این ترکیب در ساخت ابرخازن‌ها و باتری‌های لیتیوم-یون به کار می‌رود تا ظرفیت ذخیره‌سازی انرژی و کارایی آن‌ها را افزایش دهد. مساحت سطح بالای GO امکان ذخیره‌سازی بهتر شارژ و انتقال سریع‌تر الکترون‌ها را فراهم می‌کند.
تصفیه آب
از دیگر کاربردهای مهم این ماده، استفاده در صنعت تصفیه آب است. این ترکیب به عنوان یک جاذب مؤثر برای حذف آلاینده‌های آلی و فلزات سنگین عمل می‌کند. ساختار متخلخل آن و قابلیت پیوند با ترکیبات مختلف باعث شده است که فیلترهای مبتنی بر گرافن اکسید عملکرد بسیار بالایی در پاک‌سازی آب داشته باشند.
الکترونیک انعطاف‌پذیر
GO در ساخت دستگاه‌های الکترونیکی انعطاف‌پذیر و قابل کشش، مانند حسگرها، نمایشگرها و پوشیدنی‌ها استفاده می‌شود. هدایت‌پذیری و خواص مکانیکی آن باعث می‌شود برای ساخت مدارهای انعطاف‌پذیر و هادی‌های شفاف مناسب باشد.
در زمینه زیست‌پزشکی
GO به عنوان یک عنصر کلیدی در سیستم‌های دارورسانی هوشمند و تصویربرداری زیستی به کار گرفته می‌شود. همچنین، به دلیل خواص ضدباکتریایی در تولید پوشش‌های ضدمیکروبی و مهندسی بافت مورد استفاده قرار می‌گیرد. این ویژگی‌ها امکان استفاده از آن را در ساخت تجهیزات پزشکی پیشرفته فراهم کرده است.
حسگرها و دستگاه‌های تشخیص
به دلیل مساحت سطح بالا و گروه‌های اکسیژنی فعال، GO در توسعه حسگرهای شیمیایی، حسگرهای گازی و بیوسنسورها برای شناسایی مواد مختلف، از جمله گازها، سموم و پاتوژن‌ها استفاده می‌شود.
پودر گرافن اکسید و همچنین کلوئیدهای آن در پلیمرها و مواد دیگر برای بهبود ویژگی‌های مکانیکی مانند استحکام، انعطاف‌پذیری و پایداری حرارتی به کار می‌رود. همچنین در پوشش‌ها برای مقاومت در برابر خوردگی، مواد کامپوزیتی سبک استفاده می‌شود.
تصاویر آنالیز
نکات برجسته
نانوصفحات دوبعدی
رسانایی حرارتی بالا
رسانایی الکتریکی بالا
الاستیسیته و انعطاف پذیری بالا
افزایش مقاومت در برابر پرتو UV
بهبود مقاومت
اثر ضد باکتری
